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Bildverarbeitung

Digitale Bildverarbeitung (5. Semester)
Dozent apl. Prof. Dr.-Ing. Norbert Haala
Vorlesung Mittwoch / wöchentlich 10:30 - 12:00 Room: M24.12
Übungen Mittwoch / wöchentlich 12:15 - 13:00 Room: M24.12
Inhalt der Lehrveranstaltung
Aufgaben und Anwendungen der digitalen Bildverarbeitung, Erfassung und Repräsentation digitaler Bilder, Bildvorverarbeitung und Bildverbesserung, geometrische Transformationen, Faltungsoperationen, Filtern digitaler Bilder im Orts- und Frequenzraum, Korrelation und Bildzuordnung, morphologische Operationen auf Binär- und Grauwertbildern
Voraussetzungen
-
Referenzen (Monographien, Journale)
Podcasts der Vorlesungen sind frei zugänglich und werden jeweils nach der Veranstaltung eingestellt. Das Passwort für das Skript wird an die Teilnehmer der Veranstaltung weitergegeben.
Prüfung
20 Min. mündlich

 

Vorlesungsinhalte
  • 1. Einleitung und Aufgaben der digitalen Bildverarbeitung ()
  • 2. Erfassung digitaler Bilder ()
    • 2.1. Bildaufnahme
      • 2.1.1. Bildgeometrie
      • 2.1.2. Radiometrie
      • 2.1.3. Photometrie
    • 2.2. Repräsentation von Bildern
    • 2.3. Digitalisierung
      • 2.3.1. Abtastung und Aliasing
      • 2.3.2. Quantisierung
  • 3. Bildvorverarbeitung ()
    • 3.1. Bildanalyse: das Histogramm
    • 3.2. Kontrastverbesserung durch homogene Punktoperationen
      • 3.2.1. lineare Skalierung
      • 3.2.2. Histogrammverebnung und Histogrammabgleich
    • 3.3. Inhomogene Punktoperationen
      • 3.3.1. Pan-Sharpening
  • 4. Faltung ()
    • 4.1. Definition und Eigenschaften
      • 4.1.1. Berechnung der Faltung
      • 4.1.2. Kombination und Separierung von Faltungskernen
    • 4.2. Anwendung von Faltungsoperatoren
      • 4.2.1. Glättungsoperatoren
      • 4.2.2. Kantendetektion und Ableitungsoperationen
    • 4.3. Punktextraktion
    • 4.4. Korrelation
  • 5. Filtern und Falten im Orts- und Frequenzraum ()
    • 5.1. Faltungstheorem
    • 5.2. Bewertung von Filtern im Ort- und Frequenzraum
    • 5.3. Bildkompression
    • 5.4. Bildrestauration
    • 5.5. Nichtlineare Filter
      • 5.5.1. Rangfilter
      • 5.5.2. Medianfilter
      • 5.5.3. Grauwertmorphologie
  • 6. Geometrische Bildauswertung ()
    • 6.1. Geometrische Transformationen und Interpolationsfunktionen
    • 6.2. Berechnung einer ebenen Entzerrung
    • 6.3. Korrelation zur automatischen Objektpunktbestimmung aus Vorwärtsschnitt
  • 7. Binärbildanalyse ()
    • 7.1. Binarisierung durch Schwellwertbildung
    • 7.2. Morphologische Operationen
    • 7.3. Oberflächenerfassung durch kodierten Lichtschnitt
      • 7.3.1. Dekodierung der Binärbildfolge
      • 7.3.2. 3D Punktbestimmung durch Vorwärtsschnitt

 

Vorlesung vom Titel Aufschrieb Screencast
16.10.2013 Einleitung      
16.10.2013 Bildaufnahme      
30.10.2013 Digitalisierung      
30.10.2013 Bildvorverarbeitung - lineare Skalierung      
06.11.2013 Histogrammverebnung - Histogrammanpassung      
06.11.2013 Inhomogene Punktoperationen - Farbraumtransformation      
13.11.2013 Faltung      
13.11.2013 Besprechung der Übung     
20.11.2013 Faltung - Ableitungsoperatoren      
27.11.2013 Punktextraktion      
27.11.2013 Einführung Filterung im Frequenzraum      
04.12.2013 Filterung im Frequenzraum      
04.12.2013 Bildkompression und Rangfilter      
11.12.2013 Geometrische Bildauswertung und Interpolationsfunktionen      
18.12.2013 Projektive Transformation      
08.01.2014 Korrelation zur Bildzuordnung      
08.01.2014 3D Punktberechnung durch Vorwärtsschnitt      
15.01.2014 Binärbildanalyse        
22.01.2014 Kodierter Lichtschnitt        
22.01.2014 Besprechung der Übung: Vorwärtsschnitt       
29.01.2014 Kodierter Lichtschnit – Bestimmung der Objektkoordinaten        
       

 

Übungen

Übungen sind in Form von zu implementierenden MATLAB-Programmen abzugeben